CN116276163A - 支撑工装及具有该支撑工装的铣削装置与车削装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种支撑工装及具有该支撑工装的铣削装置与车削装置，涉及夹持工具以及铣削车削技术领域。目的是解决环形薄壁件在铣削或车削加工时容易发生变形的技术问题。所采用的技术方案是：一种支撑工装，包括：底座、安装于底座的支撑件；所述支撑件设有多个，沿安装于底座的环形薄壁件的周向均匀分布；所述支撑件对环形薄壁件的周面构成支撑，且支撑面设置成与环形薄壁件适配的弧面；所述支撑件为板块状的流体囊；所述流体囊背向环形薄壁件的一侧设有对流体囊构成限位的限位件。此外，本发明还提供了具有前述支撑工装的铣削装置与车削装置，其能在环形薄壁件进行铣削或车削加工时起到支撑保护，减少了加工过程中的让刀与塑性变形。

Description

支撑工装及具有该支撑工装的铣削装置与车削装置

技术领域

本发明涉及夹持工具以及铣削车削技术领域，具体涉及一种支撑工装及具有该支撑工装的铣削装置与车削装置。

背景技术

薄壁机匣零件的刚度较差，在加工过程中容易发生让刀与塑性变形，造成加工精度下降。如何尽可能地减少薄壁机匣零件在车削加工、铣削加工时的让刀与塑性变形，是设计加工工艺与加工工装时的首要考虑因素。而薄壁机匣零件又大多呈环形，因此，有必要设计一种能对环形薄壁件起到良好支撑效果的支撑工装。

发明内容

本发明的目的在于提供一种支撑工装，其能对环形薄壁件起到良好的支撑效果，减少了加工过程中的让刀与塑性变形，使环形薄壁件的加工精度得到了提高。基于同样的发明构思，本发明的另一个目的在于提供具有前述支撑工装的铣削装置与车削装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种支撑工装，包括：用于安装环形薄壁件的底座、可拆卸地安装于底座的支撑件；其中，所述支撑件设有多个，沿安装于底座的环形薄壁件的周向均匀分布；所述支撑件对环形薄壁件的周面构成支撑，所述支撑件的支撑面设置成与环形薄壁件适配的弧面；所述支撑件为板块状的流体囊；所述流体囊背向环形薄壁件的一侧设有对流体囊构成限位的限位件，所述流体囊通过限位件安装于底座。

可选的，所述流体囊具有入口与出口；各流体囊的入口连通于同一进流管，并适配增压泵；各流体囊的出口连通于同一排流管，并适配排出泵；所述进流管设有压力传感器与第一阀门，所述排流管设有第二阀门。

可选的，所述流体囊的长度方向、高度方向、厚度方向分别对应于环形薄壁件的周向、轴向、径向；所述限位件呈杆状，且沿流体囊的高度方向延伸；各流体囊分别适配多个限位件，对同一流体囊构成限位的各限位件沿流体囊的长度方向分布；对同一流体囊构成限位的各限位件安装于同一安装座，所述安装座与底座分别设有安装孔，并通过设于对应安装孔的连接螺栓固接。

可选的，所述限位件的上下两端与绳子的两端连接，所述流体囊被束缚在限位件与绳子之间；所述限位件具有环绕其周面的环形槽，所述绳子的端部设置成环套结构，并套接于环形槽；所述限位件包括可拆卸连接的上下两段，其中一段设有螺纹孔、另一段设有相适配的螺杆。

可选的，所述流体囊对应于环形薄壁件的侧壁以及对应于限位件的侧壁，分别设置由弹性板制成的加强层。

可选的，所述限位件通过调距件安装于安装座；所述调距件包括：上横臂、下横臂、连接上横臂与下横臂的连接臂；所述上横臂具有与限位件适配的限位通孔，所述下横臂的顶部具有对限位件下段构成支撑限位的限位盲孔；所述上横臂在限位通孔的侧壁设有供绳子通过的开槽。

可选的，所述安装座包括：上横板、下横板、连接上横板与下横板的竖板；所述上横板的底部具有对上横臂构成限位的第一限位槽，所述下横板的顶部具有对下横臂构成限位的第二限位槽；所述第一限位槽、第二限位槽沿环形薄壁件的径向延伸，且贯穿安装座。

可选的，所述竖板具有沿环形薄壁件径向延伸的调距通孔；所述竖板沿调距通孔由朝向环形薄壁件的一侧往背向环形薄壁件的一侧穿设调距螺栓，并适配紧固螺母；所述调距件的连接臂位于竖板背向环形薄壁件的一侧；所述调距件的连接臂具有供调距螺栓穿过的定位孔，所述调距螺栓的杆部在定位孔的两侧分别套设有定位螺母。

本申请还提供了一种铣削装置，其具有前述结构的支撑工装。

本申请还提供了一种车削装置，其具有前述结构的支撑工装。

本发明的工作原理为：将该支撑工装的支撑件安装在底座，使支撑件的支撑面对环形薄壁件的周面构成支撑，即可完成该支撑工装的装配。通常，该支撑工装是在原有工装的基础上改造而成，支撑件对环形薄壁件起到辅助支撑的作用，环形薄壁件的定位及固定仍通过原有工装的装夹机构完成；在这种情况下，支撑件的设置位置需要避开环形薄壁件与原有装夹机构进行配合的位置。

由此可知，本发明的有益效果是：以流体囊做支撑件，可以与环形薄壁件的周面充分接触，对环形薄壁件起到均匀、良好的支撑效果，减少了加工过程中的让刀与塑性变形，可以使环形薄壁件的加工精度得到提高。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为支撑工装的结构示意图；

图2为限位件对流体囊构成限位的示意图；

图3为流体囊与限位件、调距件、安装座的连接示意图；

图4为限位件与调距件进行装配的示意图；

图5为调距件与安装座的连接示意图；

图6为安装座与调距螺栓的连接示意图。

附图标记：1、底座；2、支撑件；3、支撑面；4、流体囊；5、限位件；6、弹性板；7、安装座；8、绳子；9、调距件；10、上横臂；11、下横臂；12、连接臂；13、限位通孔；14、限位盲孔；15、第一限位槽；16、第二限位槽；17、上横板；18、下横板；19、竖板；20、调距通孔；21、调距螺栓；22、紧固螺母；23、定位孔；24、定位螺母。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1～图2所示，本发明实施例提供了一种支撑工装。该支撑工装包括：用于安装环形薄壁件的底座1、可拆卸地安装于底座1的支撑件2；其中，所述支撑件2设有多个，沿安装于底座1的环形薄壁件的周向均匀分布；所述支撑件2对环形薄壁件的周面构成支撑，所述支撑件2的支撑面3设置成与环形薄壁件适配的弧面。所述支撑件2为板块状的流体囊4；所述流体囊4背向环形薄壁件的一侧设有对流体囊4构成限位的限位件5，所述流体囊4通过限位件5安装于底座1。应当理解的是，该支撑工装是在原有工装的基础上改造而成，原有工装的装夹机构可参照现有技术的装夹机构，通常为压块，压块通过螺栓可拆卸地安装于底座，并配合底座对环形薄壁件的外沿构成压紧，在此不再赘述。支撑件2可设置成对环形薄壁件的内周面构成支撑，也可设置成对环形薄壁件的外周面构成支撑。

下面阐述本发明的具体实施方式，将该支撑工装的支撑件2安装在底座1，使支撑件2的支撑面3对环形薄壁件的周面构成支撑，即可完成该支撑工装的装配。通常，该支撑工装是在原有工装的基础上改造而成，支撑件2对环形薄壁件起到辅助支撑的作用，环形薄壁件的定位及固定仍通过原有工装的装夹机构完成；在这种情况下，支撑件2的设置位置需要避开环形薄壁件与原有装夹机构进行配合的位置。本发明以流体囊4做支撑件2，可以与环形薄壁件的周面充分接触，对环形薄壁件起到均匀、良好的支撑效果，减少了加工过程中的让刀与塑性变形，可以使环形薄壁件的加工精度得到提高。

如图1～图2所示，在本申请公开的一个实施例中，所述流体囊4具有入口与出口；各流体囊4的入口连通于同一进流管，并适配增压泵；各流体囊4的出口连通于同一排流管，并适配排出泵；所述进流管设有压力传感器与第一阀门，所述排流管设有第二阀门。应当理解的是，流体囊4内可以填充气体，也可以填充液体，通常，填充液体的效果更好。当流体囊4内填充液体时，需设置储液室，并令进流管、排流管与储液室连通。此外，当以刀具固定，转动环形薄壁件的方式进行车削加工时；可将增压泵、排出泵、储液室安装在底座1，以使增压泵、排出泵、储液室能随底座1及环形薄壁件一同转动。令增压泵向流体囊4内充入流体，即可使对环形薄壁件的周面构成支撑；令排出泵排出流体囊4内的流体，即可使流体囊4松开环形薄壁件；可以使环形薄壁件的拆装操作更加简单、方便。

进一步地，如图1～图3所示，所述流体囊4的长度方向、高度方向、厚度方向分别对应于环形薄壁件的周向、轴向、径向。应当理解的是，流体囊4的长度方向对应于环形薄壁件的周向，流体囊4的宽度方向对应于环形薄壁件的轴向，流体囊4的厚度方向对应于环形薄壁件的径向。所述限位件5呈杆状，且沿流体囊4的高度方向延伸；各流体囊4分别适配多个限位件5，对同一流体囊4构成限位的各限位件5沿流体囊4的长度方向分布；对同一流体囊4构成限位的各限位件5安装于同一安装座7，所述安装座7与底座1分别设有安装孔，并通过设于对应安装孔的连接螺栓固接。应当理解的是，为了使流体囊4能更好地保持板块状的形态，流体囊4的腔体还可分成多个筒腔，筒腔沿流体囊4的高度方向延伸，并沿流体囊4的长度方向排列，相邻筒腔的腔侧通过沿流体囊4高度方向延伸的条形孔连通，且流体囊4在筒腔处的厚度大于在条形孔处的厚度。

进一步地，如图2～图4所示，所述限位件5的上下两端与绳子8的两端连接，所述流体囊4被束缚在限位件5与绳子8之间；所述限位件5具有环绕其周面的环形槽，所述绳子8的端部设置成环套结构，并套接于环形槽；所述限位件5包括可拆卸连接的上下两段，其中一段设有螺纹孔、另一段设有相适配的螺杆。应当理解的是，将限位件5的上下两段拆开，即可在不分拆绳子8与限位件5的情况下，将限位件5从流体囊4拆下；这样一来，绳子8的长度可始终保持固定，不需要在拆装限位件5与流体囊4后对绳子8的长度进行调整。此外，也可将柔性的绳子8替换成由刚性材料制成的束缚件，令束缚件的两端与限位件5可拆卸连接，以对流体囊4进行束缚。

进一步地，如图1～图2所示，所述流体囊4对应于环形薄壁件的侧壁以及对应于限位件5的侧壁，分别设置由弹性板6制成的加强层。应当理解的是，可用橡胶等具有柔性或弹性的材料制成流体囊4，并将弹性板6固定在流体囊4的前述两处侧壁的内壁面或外壁面。也可直接以两块弹性板6作为流体囊4的这两处侧壁，用橡胶等具有柔性或弹性的材料制成流体囊4的余下部分；此时，需在弹性板6的支撑面3留出容纳绳子8的凹槽。弹性板6可由塑料等具有弹性的高分子材料制成。流体囊4采用前述结构，一方面，弹性板6可以增加流体囊4尤其是支撑面3的强度，使支撑效果更好；另一方面，流体囊4可以对弹性板6起到保护作用，吸收缓解弹性板6受到的压力，使弹性板6均匀受力并避免弹性板6发生折断。

进一步地，如图4～图6所示，所述限位件5通过调距件9安装于安装座7；所述调距件9包括：上横臂10、下横臂11、连接上横臂10与下横臂11的连接臂12；所述上横臂10具有与限位件5适配的限位通孔13，所述下横臂11的顶部具有对限位件5下段构成支撑限位的限位盲孔14；所述上横臂10在限位通孔13的侧壁设有供绳子8通过的开槽。应当理解的是，调距件9与限位件5一一对应。此外，若直接通过支撑件2完成对环形薄壁件的支撑、定位及固定，在车削环形薄壁件时，环形薄壁件会向流体囊4施加周向力；此时，流体囊4长度方向上的一端朝向环形薄壁件的转动方向，可在流体囊4长度方向上的另一端的调距件9安装挡板，以对流体囊4该端的端面构成支撑限位，避免流体囊4发生变形。

进一步地，如图5～图6所示，所述安装座7包括：上横板17、下横板18、连接上横板17与下横板18的竖板19；所述上横板17的底部具有对上横臂10构成限位的第一限位槽15，所述下横板18的顶部具有对下横臂11构成限位的第二限位槽16；所述第一限位槽15、第二限位槽16沿环形薄壁件的径向延伸，且贯穿安装座7。

进一步地，如图5～图6所示，所述竖板19具有沿环形薄壁件径向延伸的调距通孔20；所述竖板19沿调距通孔20由朝向环形薄壁件的一侧往背向环形薄壁件的一侧穿设调距螺栓21，并适配紧固螺母22；所述调距件9的连接臂12位于竖板19背向环形薄壁件的一侧；所述调距件9的连接臂12具有供调距螺栓21穿过的定位孔23，所述调距螺栓21的杆部在定位孔23的两侧分别套设有定位螺母24。应当理解的是，调距螺栓21可通过紧固螺母22固定在安装座7的竖板19，调距件9则可通过定位螺母24与调距螺栓21保持固定。旋拧定位螺母24以调整其在调距螺栓21上的位置，并令调距件9的上横臂10、下横臂11分别沿第一限位槽15、第二限位槽16移动，即可对限位件5的位置进行调整，从而对流体囊4的位置以及弧度进行调整，以适应于不同尺寸的环形薄壁件。如此，不仅适合环形薄壁件在产线上进行批量生产时使用；还适合在实验室使用，可以用同一套支撑工装完成对各种不同尺寸的环形薄壁件的工艺测试。

本发明实施例还提供了一种铣削装置，其具有前述结构的支撑工装。应当理解的是，本发明提供的支撑工装用于铣削加工时，支撑工装的设置位置需要避开环形薄壁件的铣削加工位置。

本发明实施例还提供了一种车削装置，其具有前述结构的支撑工装。应当理解的是，本发明提供的支撑工装以流体囊4做支撑件2，主要用于车削加工；车削加工时会沿环形薄壁件的轴向进刀，该支撑工装能沿轴向完全覆盖环形薄壁件的周面，同时沿周向以等距间隔的方式覆盖环形薄壁件的周面，从而在车削加工时对环形薄壁件起到充分的支撑作用。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.支撑工装，其特征在于，包括：

用于安装环形薄壁件的底座（1）；及

可拆卸地安装于底座（1）的支撑件（2）；

其中，

所述支撑件（2）设有多个，沿安装于底座（1）的环形薄壁件的周向均匀分布；

所述支撑件（2）对环形薄壁件的周面构成支撑，所述支撑件（2）的支撑面（3）设置成与环形薄壁件适配的弧面；

所述支撑件（2）为板块状的流体囊（4）；

所述流体囊（4）背向环形薄壁件的一侧设有对流体囊（4）构成限位的限位件（5），所述流体囊（4）通过限位件（5）安装于底座（1）。

2.根据权利要求1所述的支撑工装，其特征在于：

所述流体囊（4）具有入口与出口；各流体囊（4）的入口连通于同一进流管，并适配增压泵；各流体囊（4）的出口连通于同一排流管，并适配排出泵；

所述进流管设有压力传感器与第一阀门，所述排流管设有第二阀门。

3.根据权利要求1或2所述的支撑工装，其特征在于：

所述流体囊（4）的长度方向、高度方向、厚度方向分别对应于环形薄壁件的周向、轴向、径向；

所述限位件（5）呈杆状，且沿流体囊（4）的高度方向延伸；

各流体囊（4）分别适配多个限位件（5）；

对同一流体囊（4）构成限位的各限位件（5）沿流体囊（4）的长度方向分布；

对同一流体囊（4）构成限位的各限位件（5）安装于同一安装座（7）；

所述安装座（7）与底座（1）分别设有安装孔，并通过设于对应安装孔的连接螺栓固接。

4.根据权利要求3所述的支撑工装，其特征在于：

所述限位件（5）的上下两端与绳子（8）的两端连接，所述流体囊（4）被束缚在限位件（5）与绳子（8）之间；

所述限位件（5）具有环绕其周面的环形槽，所述绳子（8）的端部设置成环套结构，并套接于环形槽；

所述限位件（5）包括可拆卸连接的上下两段，其中一段设有螺纹孔、另一段设有相适配的螺杆。

5.根据权利要求4所述的支撑工装，其特征在于：

所述流体囊（4）对应于环形薄壁件的侧壁以及对应于限位件（5）的侧壁，分别设置由弹性板（6）制成的加强层。

6.根据权利要求4所述的支撑工装，其特征在于：

所述限位件（5）通过调距件（9）安装于安装座（7）；

所述调距件（9）包括：上横臂（10）、下横臂（11）、连接上横臂（10）与下横臂（11）的连接臂（12）；

所述上横臂（10）具有与限位件（5）适配的限位通孔（13），所述下横臂（11）的顶部具有对限位件（5）下段构成支撑限位的限位盲孔（14）；

所述上横臂（10）在限位通孔（13）的侧壁设有供绳子（8）通过的开槽。

7.根据权利要求6所述的支撑工装，其特征在于：

所述安装座（7）包括：上横板（17）、下横板（18）、连接上横板（17）与下横板（18）的竖板（19）；

所述上横板（17）的底部具有对上横臂（10）构成限位的第一限位槽（15），所述下横板（18）的顶部具有对下横臂（11）构成限位的第二限位槽（16）；

所述第一限位槽（15）、第二限位槽（16）沿环形薄壁件的径向延伸，且贯穿安装座（7）。

8.根据权利要求7所述的支撑工装，其特征在于：

所述竖板（19）具有沿环形薄壁件径向延伸的调距通孔（20）；

所述竖板（19）沿调距通孔（20）由朝向环形薄壁件的一侧往背向环形薄壁件的一侧穿设调距螺栓（21），并适配紧固螺母（22）；

所述调距件（9）的连接臂（12）位于竖板（19）背向环形薄壁件的一侧；

所述调距件（9）的连接臂（12）具有供调距螺栓（21）穿过的定位孔（23），所述调距螺栓（21）的杆部在定位孔（23）的两侧分别套设有定位螺母（24）。

9.铣削装置，其特征在于：

具有权利要求1～8中任意一项所述的支撑工装。

10.车削装置，其特征在于：

具有权利要求1～8中任意一项所述的支撑工装。

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